人工智能：教育变革的重要动力

2017年，国务院印发的《新一代人工智能发展规划》（以下简称《规划》），确立了“三步走”发展战略，要求到2030年，我国成为世界主要人工智能创新中心。《规划》指出，要完善人工智能教育體系，加强人才储备和梯队建设，形成我国人工智能人才高地。2019年8月召开的人工智能与教育大数据峰会以“AI+教育：跨界融合创新发展”为主题，分享了人工智能与教育大数据领域的最新成果。众多高校和研究机构的相关专家与优秀企业开展了深度合作，大力推进产学研一体化，共同推动人工智能与教育大数据等相关学科的发展。将人工智能与教育领域深度融合，发展人工智能教育，已成为当代教育变革与创新的重要动力。

吕红军在2019年第2期《教育与教学》中的《中小学开展人工智能教育的现状及改进建议》一文中谈到关于什么是“人工智能”与“人工智能教育”时认为：

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门技术学科。根据这一定义，笔者理解人工智能主要有三大特征：机器思考、机器计算和机器执行。机器思考就是使机器能够思维，就像具有了人一样的智力;机器计算就是按照一定的程序“使理解、推理和行为成为可能的计算”，或者是机器在“自学习”的过程中获得新的计算能力;机器执行就是机器按照“设计具有智能行为的计算程序，以执行人或动物所具有的智能任务”。

目前，人工智能已经被应用在了社会各个领域，与我们的生活密不可分。按照人工智能的应用类型，笔者将其分成三类：

一是劳动密集型人工智能。此类人工智能完成的是人可以想到也能做得到的事情。这类人工智能设计的出发点，是代替人们做重复性较高、技术密度较低的工作。例如服务业（如餐厅、银行）机器人、扫地机器人、质检机器人、生产线上的机器人装卸，等等。

二是执行型人工智能。此类人工智能完成的是人可以想到但做不到的事情。这类人工智能基于大数据和强大的运算速度，可以执行人脑想做但无法完成的任务。如基于大数据的语音识别、人脸识别等等。

三是未来型人工智能。此类人工智能完成的是人想不到，更做不到的事情。这一技术预示着，人工智能发展到了可以解决基于人类力量难以突破的问题，如大量数据中发现人类难以意识到的提升效率的方式、解决方案等等。

人工智能教育是将人工智能引入学校教育，将其知识整合为教学目标、教学内容、教学活动方式并在课堂及学校活动中完成。教育部教师工作司司长任友群关于人工智能在信息技术教学中的定位指出，可以把人工智能教育分成三个等级：“一是了解前沿领域发展情况，进行人工智能启蒙教育;二是要让每个学生都学会与智能工具打交道，体验日常生活中的人工智能产品;三是要分学段实施不同层次的编程教学，学习用编程解决实际问题，培养计算思维、创新思维等信息时代的基本素养。”

王露在2019年第13期的《课程教育研究》《现代教育中人工智能的应用》一文中列举了人工智能在现代教育中的应用形式：

智能教学系统智能教学系统由三个基本模块组成：领域知识模块、学生模型和教师模型。领域知识模块又称为专家模块，它包含了需要传授给学生的知识和技能，具体包括学生需要学习的基本概念、规则以及解决问题的策略。目前我国教育界已经在这方面有所突破，如在计算机技能考试中对学生的操作进行跟踪和测评。学生模型主要应用于管理学生相关信息库，由此测定出学生的学习水平和认知特点。当学生学习新知识时，它会对其之前的学习情况进行评估测试并给学生提供最合适的学习内容，从而达到最佳的学习效果。教师模型又称为教学策略模块，它可以针对每个学习者的特点，为其提供合适的学习方法和教学策略。

智能测评系统

测评是教学活动中必不可少的，就像考试需要教师评分和作业需要教师批改一样。但是，如何能让教师从繁重的阅卷和批改作业的工作中解放出来，从而用更好的精神状态从事更有意义的工作呢？智能测评解决了这一问题，不仅减轻了教师的负担，而且有效提高了教学效率。

智能阅卷系统

智能阅卷系统是基于图像识别、云计算与大数据分析的系统。该系统主要为基础教育服务，通过对学校的作业和考试数据进行分析和采集，教师准确了解了学生的学习情况，不但能提高学生的学习质量，也能提高工作效率。目前，基于这一系统而创建的教育平台有很多，例如，上海易教智能阅卷系统，它主要包括智能阅卷平台和阅卷大师（教师客户端）。智能阅卷平台可以将上传的学生试卷数据进行多维度数据分析，自动生成各类统计分析报表。教师通过分析报表可以对学生的知识掌握情况有非常直观的了解，从而有针对性地开展教学工作，帮助学生攻克难点。教师客户端的阅卷大师可以自动识别试卷的客观题并准确赋予分值，主观题部分则需要教师批改赋分。此举不但减轻了教师的负担，也让阅卷更加精准高效。

智能口语测评系统

基于语音识别技术的智能口语测评系统能够对考生的语音、语调等进行多维度的评判，并能生成卷面评测报告，指出考生答卷中的错误，从而让考生有针对性地练习改正。操作该测评系统需要计算机与耳机连接，通过人机对话完成听力和口语测试，测试完成后系统会自动评分。例如，基于这一系统所开发的大学英语四六级口语考试系统可以极好地改善我国学生英语学习资源匮乏的问题，从而提高学生的英语口语水平。另外，我国普通话智能测试系统也对普通话的普及产生了重要影响。

李海峰、王炜在《远程教育杂志》2019年2月的《国际领域“人工智能+教育”的研究进展与前沿热点》中提到：

大数据技术在支持个性化运动技能学习中具有较大潜能，穿戴设备、大数据处理、3D打印以及环境智能等技术的发展，为个性化运动技能学习提供了更加有效的支持，模拟神经运动交互以及提供适切的个性化神经运动支持，将是“人工智能+教育”研究的重要取向。

在协作学习环境中，云计算服务支持的知识评价与学习推荐，为评价学生的学习兴趣、知识水平和互动参与等提供了有力支持。云计算、大数据与人工智能技术的结合，为推测学习者的知识水平和兴趣提供了一种有效方式。社会性计算技术的发展，使研究者能够利用大量学习资源，但是集成正确的协议和用户接口，将是大数据面临的重要挑战。运用人工智能技术将这些资源结合起来，通过大数据分析技术以生成不同的统计数据和监控学习算法，能够设计出学生参与和评价的新机制。在具体的语言评价测验环境中，运用大数据、人工智能和数据挖掘等技术，我们能够从大量语言学习数据中，抽取出学习者的相关数据进行语言习得测评。

北京师范大学国际与比较教育研究院黄秦辉在《中国教师报》2019年6月19日第3版《人工智能时代的教育挑战及应对》中认为：

学校将走向“智慧型校园”

智慧校园是物理环境、虚拟环境和混合环境的整合，在对校园基础设施、教学资源、教学内容、教学活动等进行数字化改造的基础上，构建智能化的教育生态系统，最大化地提高学生学习、生活质量，促进师生全面提升。此外，智慧校园还为家庭、学校和社会协同发展提供了重要条件，有助于提升学校治理水平。传统的教学模式以教师为中心，教师作为学习活动的组织者和控制者，在学习过程中占主导地位。而在人工智能时代，学生可以很方便地从网络上获取丰富的信息资源，学生处于学习活动的中心。因此，教师应帮助学生建构知识体系，重视激发学生自主学习的热情，充分调动学生积极陛。

首先，人工智能時代知识的获得更加便利，学生的认知方式也会发生根本变革，因此教师应更加关注学生的认知特点，着重通过多样的教学活动和教学过程将能力培养与知识获得结合起来，促进学生认知和非认知能力的养成。

其次，随着人工智能技术在教育领域的应用不断深入，教师工作的环境将逐步智能化。智能备课、智能阅卷、智能评估和反馈系统将成为可能，教师能够更加准确、快捷地把握学习者的学习特点和情况，从而开展个性化指导。

南通大学外国语学院周文娟在2018年12月《郑州轻工业学院学报（社会科学版）》的《“人工智能+”时代的教育变革路向研究》一文中认为，“人工智能+”时代的到来将会促使教师职能转变：

人工智能不仅在教育技术层面，而且在知识传播和知识研究层面将得到日益广泛的应用。也就是说，“人工智能+”终将促使教育以机器代人实现智能教学。然而，这并不意味着教育人工智能能够完全取代教师。因为从教育本质的角度审视，教师不仅需要传授知识，更需要以思想情感引导塑造学生的内在品德素质。

德国哲学家雅斯贝尔斯在《什么是教育》中，形象地将教育比作是“用一颗心灵唤醒另一颗心灵”的心灵培育工程。教师作为这一工程的实施者，他们所具备的情感、智慧与创造特质，远非现在的人工智能所能企及。从这一角度来看，不管未来人工智能在知识搜集、数据分析储备、信息传播路径与手段方面将有多大幅度的提升，人类教师的善良等精神特质仍然是人工智能无法替代的。

因此，教师在明确自身教育责任与义务的同时，也应认识到在“人工智能+教育”的条件下，教师亦亟待转换现有角色，开拓变革思路，以重新认知人才培养目标，将人工智能带来的挑战转变为创新教育的契机，及时实现教师职能由知识输出者向教育引导者转变。

郭绍青在《学习时报》2019年5月31日第6版《人工智能对教育的革命性影响》一文中认为，人工智能技术将使——

动态学习常态化

大数据技术与人工智能技术的融合发展，正在推动互联网教育企业与体制内的教育机构开展在线教育服务供给。学生能够在线选择教师，以一对一或学习共同体的方式获得在线智力资源服务，同一学习共同体中的学习者年龄没有限制，他们可能来自不同的省区甚至不同的国家。智能学习系统能够分析学习者的特征，为学习者推送相应的学习资源。

随着互联网企业提供丰富多样的课程服务，有条件家庭的孩子通过互联网企业将获得更多的个性化教育机会，这将倒逼国家教育体制的改革，推动学校教育向网络延伸，跨区域的虚拟班级、虚拟学校得到政府的政策支持，以满足差异性与个性化学习需求，使所有学生享受人工智能推动的虚拟网络教育带来的利益。这些措施将全面推动网络学习空间中以个性化发展为核心的动态学习组织的发展，并推动实体学校采用在同年级、不同年级之间，以学生发展水平与需要为前提的动态走班制度、课程选学制度，实体学校的走班制与网络学习空间的动态学习组织进行全面的融合，最终构建虚实融合的动态学习组织方式。

素质评价精准化

当前以知识为核心的考试制度，是制约教育创新发展的重要因素。当没有另外一种制度替代考试制度时，考试制度正在以一种评价方式承担着社会认可的公平的人才选拔任务。随着智能数据采集方式的完善，大数据智能分析技术能够对学习者的学习过程、学习行为、学习水平等进行分析，建立由学习者的动机、能力、爱好、水平、态度、体能、心智水平等要素构成的学习者画像，也将建立以学习者动态发展学业水平为基础的适应性双向匹配与选择制度。

熊璋在《中国教育报》2019年6月1日第3版《充分利用人工智能促进教育公平》一文中认为：

科学技术的迅猛发展、人工智能的出现，是我们不能错失的促进教育优质公平的机遇。人工智能将在以下三个方面促进教育公平，分别是：优质资源共享、教师队伍建设和教学范式创新。在优质资源共享方面，我国基础建设已为人工智能进一步促进教育公平做好铺垫。据统计，全国教学点数字教育资源全覆盖项目惠及边远贫困地区400多万孩子，国家数字教育资源公共服务体系基本建立，逐步实现“三通两平台”。通过互联网、人工智能等技术整合，我们能够把优质的教育资源迅速、高效、低成本地辐射到边远贫困地区，并在一定程度上满足个性化教育的需求。

华东师范大学开放教育学院副教授李锋在《中国教育报》2019年5月25日第3版《人工智能教育：我们的责任与使命》中认为，针对当前我国人工智能教育中的问题和发展需要，我们必须密切关注以下几点：

一是融于信息素养，体现人工智能。学校应依据学生认知发展特征，建立人工智能内容体系，明确“学什么”。坚持以素质教育为前提，在教育部课程标准的指导下，界定从小学到高中不同学段人工智能的课程目标，明确不同学段学生应知、应会和应发展的学习内容。建立不同学段的中小学人工智能知识结构体系，加强不同学段人工智能学习内容的衔接。按照核心素养发展要求，设计项目学习方式，明确“怎么学”。通过STEAM或创客方式倡导“创中学”的理念，在活动中实现学生“动手、动脑、动心”的结合，突出“人工智能+”的教育特色，避免“为学人工智能而学人工智能”。

二是开展教师培训，提高学科教师的专业教学能力。优秀的学生需要优秀的教师来培养。事实上，对于当前很多学科教师来说，人工智能的知识内容也是全新的内容。为了更好地落实人工智能教育，国家教育管理部门要鼓励教师交流和合作，要积极发现、搜集、宣传和推介好的中小学人工智能教学方式、教学设计、课程安排，整理优秀的教学案例和教学资源，为不同学段人工智能教育的开展提供案例支持，为一线教师提供指导。

三是实施人工智能教材的研发和审查机制。人工智能教材是中小学生开展信息技术学习的基本载体，它直接影响信息科技课程的实施成效。依据中小学生的学习特征和人工智能的学科特征，学校要完善中小学人工智能教材中的知识结构体系，搭建中小学人工智能学习内容的框架，在教材研发和使用过程中，教育主管部门要加大对信息技术教材的审查力度，丰富审查手段，建立网络审查机制。

四是加强对社会机构开展信息技术教育的监督。从内容与方法来看，人工智能教育是专业领域的教育，需要专业教师和有资质的机构。因此，教育主管部门要尽快建立人工智能教育的准人机制，加强教育质量的监管与评估，多元协同打造人工智能教育实践共同体。

（责任编辑：李晶）